数字滤波器作为数字信号处理系统的重要组成部分,在信号处理、通信及控制等领域应用广泛。实际应用中,当无限精度下设计的系统在有限精度器件上实现时,由于有限字长(Finite Word Length,FWL)效应的影响,系统实际性能偏离理想性能。而系统性能与实现结构有密切关系,因此系统实现结构与FWL效应成为数字滤波器实现时需要考虑的重要问题。有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器因稳定、易实现线性相位和适合多采样率转换等特点,在宽带无线通信系统领域获得广泛应用。目前研究关于滤波器结构中有限字长引入的量化误差问题多基于无限冲激响应(Infinite Impulse Response,IIR)滤波器。本文基于滤波器实现结构,研究有限字长FIR数字滤波器的舍入噪声性能与系数灵敏度,从而提高FIR滤波器的抗FWL效应能力。内容主要分为两个方面:1.针对有限字长引入的信号量化误差问题,基于滤波器实现结构探讨有限字长FIR滤波器的舍入噪声性能。本文首先将具有反馈特性的多项式算子结构引入到FIR滤波器的直接型结构中,提出一种FIR滤波器舍入噪声优化结构。其次,利用多项式参数化方法给出优化结构的状态空间实现,基于统计独立的高斯白噪声模型分析并推导优化结构的舍入噪声增益表达式。仿真分析及结果表明,相较于FIR滤波器的其他结构,优化结构具有更好舍入噪声性能。在有限字长量化下,优化结构的幅频与相频响应趋于理想频率响应特性,且适用于低通、高通及带通滤波器。2.针对有限字长引入的系数量化误差问题,基于状态空间结构研究FIR滤波器系统函数对系数量化的灵敏度。本文首先给出基于前向差分Delta算子的FIR滤波器系统函数,并利用模拟域与数字域间的双线性变换关系,导出一种FIR滤波器灵敏度优化结构。其次,通过状态空间法分析优化结构的系数灵敏度,并对该结构的灵敏度表达式进行推导。最后,分析优化结构的舍入噪声并推导其舍入噪声增益表达式。仿真分析及结果表明,相较于FIR滤波器的其他结构,在高速采样下优化结构具有更低灵敏度,且在有限字长约束下,所提优化结构的幅频与相频响应更稳定。